DE10036435C1 - Aktives Geräuschunterdrückungssystem - Google Patents

Aktives Geräuschunterdrückungssystem

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Abstract

Aktives Geräuschunterdrückungssystem zur Unterdrückung der von einem Hörer (1) wahrgenommenen Störgeräusche, insbesondere zur Geräuschunterdrückung in einem Kraftfahrzeug, mit mindestens einem ersten Mikrofon (2.1, 2.2) zur Erfassung der Störgeräusche, mindestens einem, im Bereich des Hörers (1) angeordneten Lautsprecher (14.1, 14.2) zur Erzeugung eines gegenüber den Störgeräuschen gegenphasigen Schallsignals, einer eingangsseitig mit dem Mikrofon (2.1, 2.2) und ausgangsseitig mit dem Lautsprecher (14.1, 14.2) verbundenen Steuereinheit (6) zur Erzeugung des gegenphasigen Signals in Abhängigkeit von den Störgeräuschen, wobei zur Erfassung der räumlichen Position und/oder der Ausrichtung des Kopfes des Hörers (1) ein Sensor (10) vorgesehen ist, der ausgangsseitig mit der Steuereinheit (6) verbunden ist, um das gegenphasige Schallsignal in Abhängigkeit von der Position und/oder Ausrichtung des Hörers (1) zu erzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft ein aktives Geräuschunterdrückungssys­ tem zur Unterdrückung der von einem Hörer wahrgenommenen Störgeräusche, insbesondere zur Geräuschunterdrückung in ei­ nem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus WO 89/11841 ist ein derartiges aktives Geräuschunterdrü­ ckungssystem zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug bekannt, wo­ bei in den Kopfstützen der einzelnen Sitze jeweils Mikrofone angeordnet sind, die den beiden Ohren des jeweiligen Hörers zugeordnet sind und die Störgeräusche im Bereich der Ohren erfassen. Darüber hinaus sind in den Kopfstützen der einzel­ nen Sitze jeweils zwei Lautsprecher angebracht, die ebenfalls den jeweiligen Ohren des Hörers zugeordnet sind und ein Schallsignal erzeugen sollen, das zu den Störgeräuschen ge­ genphasig ist, was bei einer Überlagerung der Störsignale mit den von den Lautsprechern erzeugten gegenphasigen Schallsig­ nalen zu einer Abschwächung der Störgeräusche führt.
Problematisch hierbei ist, dass die gegenphasigen Schallsig­ nale hinsichtlich Phasenlage und Amplitude exakt so berechnet werden müssen, dass am Ort der Ohren des jeweiligen Hörers die gewünschte Auslöschung der Störgeräusche durch die ge­ genphasigen Schallsignale erfolgt. Dies ist in der Regel je­ doch nur für relativ geringe Frequenzen unterhalb von 100 Hz möglich, da bei höheren Frequenzen und entsprechend geringe­ ren Wellenlängen bereits geringfügige Bewegungen des Hörers ausreichen, damit sich das Ohr des Hörers nicht mehr in dem Bereich befindet, in dem eine Auslöschung der Störgeräusche durch das gegenphasige Schallsignal erfolgt. Beispielsweise beträgt die Wellenlänge bei einer Frequenz von f = 10 kHz und einer physikalisch vorgegebenen Schallgeschwindigkeit von c = 340 m/s nur λ = 34 mm. Für eine ausreichende Dämpfung ist je­ doch eine Ortsgenauigkeit von einem Viertel der Wellenlänge erforderlich, so daß bei dieser Frequenz bereits geringfügige Bewegungen des Hörers zu einer erheblichen Verschlechterung der Dämpfung führen.
Das vorstehend beschriebene, bekannte Geräuschunterdrückungs­ system ist also empfindlich gegenüber Bewegungen des Hörers bzw. erlaubt eine wirksame Geräuschunterdrückung nur bei re­ lativ geringen Frequenzen.
Bei einem weiteren, bekannten Geräuschunterdrückungssystem (DE 195 31 402 C2) werden vorbestimmte, gespeicherte Schwin­ gungsmuster abhängig vom jeweiligen Betriebszustand ausge­ wählt, um aktiv Geräusche zu unterdrücken. Die aktuelle, tat­ sächliche Sitz-Position im Kraftfahrzeug wird dabei berücksich­ tigt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das vorste­ hend beschriebene, bekannte, aktive Geräuschunterdrückungssys­ tem dahingehend zu verbessern, dass auch bei höheren Frequen­ zen eine Bewegung des Hörers möglich ist, ohne die Wirksam­ keit der Geräuschunterdrückung zu beeinträchtigen.
Die Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs beschriebenen bekannten, aktiven Geräuschunterdrückungssystem gemäß dem O­ berbegriff des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkma­ le des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung umfaßt die allgemeine technische Lehre, die Po­ sition und/oder die Ausrichtung des Kopfes des Hörers durch einen Sensor zu erfassen und die gegenphasigen Schallsignale zur Auslöschung der Störgeräusche in Abhängigkeit von der Po­ sition und/oder der Ausrichtung des Kopfes des Hörers zu be­ rechnen. Auf diese Weise führt eine Bewegung des Hörers wäh­ rend des Betriebs nicht zu einer Beeinträchtigung der Ge­ räuschunterdrückung, da der räumliche Bereich, innerhalb des­ sen eine effektive Geräuschunterdrückung erfolgt, stets so verschoben wird, dass sich die Ohren des Hörers in diesem Be­ reich befinden. Das erfindungsgemäße Geräuschunterdrückungs­ system ermöglicht also selbst bei einer Frequenz von 10 kHz noch vorteilhaft eine wirksame Dämpfung von Störgeräuschen, ohne den Bewegungsspielraum der Hörer übermäßig einzuschrän­ ken.
Vorzugsweise wird als Sensor zur Erfassung der Position und/oder der Ausrichtung des Hörers ein optischer Sensor ver­ wendet, der beispielsweise in einem Kraftfahrzeug in der Mit­ telkonsole, in einem seitlichen Dachholm oder in der Dachver­ kleidung montiert sein kann und ein Bild des Fahrzeuginsassen liefert, wobei das Bild vorzugsweise von einer Bildanalyse­ einheit verarbeitet wird, die ausgangsseitig die räumlichen Positionskoordinaten sowie Ausrichtungswinkel des Kopfes des Fahrzeuginsassen berechnet. Ein derartiger optischer Sensor kann beispielsweise auch verwendet werden, um zusätzlich Bildtelefonübertragungen zu ermöglichen.
Anstelle eines optischen Sensors können jedoch auch andere Sensoren verwendet werden, die eine Bestimmung der Position und/oder der Ausrichtung des Kopfes des Hörers ermöglichen. Lediglich beispielhaft sind hierbei Ultraschallsensoren, ka­ pazitive und induktive Sensoren sowie Radarsensoren zu nen­ nen. So können beispielsweise in der Kopfstütze des Fahrzeug­ insassen einer oder mehrere Ultraschallentfernungssensoren angeordnet sein, welche jeweils die Entfernung des Kopfes des Hörers bestimmen.
Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist in der Steuereinheit zur Berechnung der gegenphasigen Schallsignale ein mathematisch-physikalisches Modell beispielsweise in Form von Tabellen oder Algorithmen abgelegt, das die verschiedenen möglichen Übertragungspfade zwischen Lautsprecher und Gehör berücksichtigt. Damit ist die Übertragungsstrecke modelliert, da Schallwellen nicht nur durch das Ohr, sondern auch durch die Knochen übertragen werden. Damit wird eine Gegenphasig­ keit auch im Kopf erreicht, denn diese ist nicht identisch mit der Gegenphasigkeit am Lautsprecher.
In einer Variante der Erfindung ist zusätzlich vorgesehen, die Lautsprecher zur Erzeugung des gegenphasigen Schallsig­ nals der Bewegung des Kopfes des Hörers nachzuführen, da die aktive Geräuschunterdrückung bei einem geringen Abstand zwischen den Lautsprechern für das gegenphasige Schallsignal und dem zugehörigen Ohr des Hörers am besten funktioniert. In dieser Variante der Erfindung ist deshalb ein mechanisches Stellglied vorgesehen, dass die Lautsprecher bei einer Bewe­ gung des Kopfes des Hörers entsprechend nachführt. Beispiels­ weise können die Lautsprecher jeweils seitlich in einer Kopf­ stütze eines Fahrzeugsitzes angebracht sein, wobei das mecha­ nische Stellglied die Kopfstütze entsprechend einstellt.
In einer anderen Variante der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, bei der Berechnung des gegenphasigen Schallsig­ nals zwischen den zu unterdrückenden Störgeräuschen einer­ seits und den akustischen Äußerungen von Personen anderer­ seits zu unterscheiden, damit das gegenphasige Schallsignal nicht zu einer Unterdrückung der akustischen Äußerungen führt, da andernfalls Gespräche der Fahrzeuginsassen kaum möglich wären.
In dieser Variante der Erfindung ist deshalb vorzugsweise ein zusätzliches Mikrofon vorgesehen, das vorzugsweise auf den Mund des jeweiligen Hörers gerichtet ist und vorrangig dessen akustische Äußerungen aufnimmt. Vorzugsweise wird auch dieses Mikrofon zur Erfassung der akustischen Äußerungen des Hörers durch ein mechanisches Stellglied einer eventuellen Bewegung des Kopfes des Hörers nachgeführt, damit sich der Mund des Hörers auch bei einer Bewegung stets innerhalb des räumlichen Bereichs befindet, der von dem Mikrofon erfaßt wird.
Die Trennung der Störgeräusche von den akustischen Äußerungen von Personen kann auch ohne das vorstehend beschriebene, zu­ sätzliche Mikrofon durch eine Signalanalyseeinheit erfolgen, die beispielsweise nach dem DUET-Algorithmus (DUET - degene­ rate unmixing estimation technique) oder dem MUSIC/ESPRIT- Algorithmus arbeitet und hardwaremäßig beispielsweise als Signalprozessor ausgeführt sein kann. Dabei wird eine Analyse der Frequenzlage vorgenommen, welche die Gesprächslaute von Umgebungslauten unterscheidet. Hierbei kann auch eine Laufzeitmessung mit Hilfe von Stereomikrofonen durchgefürt wer­ den, um Nutz- und Störsignale zu trennen.
Ferner besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, in dem Ausgangssignal hohe Frequenzanteile zu verstärken, um die Gesprächsqualität zu verbessern.
Schließlich kann noch ein Lippenlesealgorithmus verwendet werden, indem mittels einer Kamera Lippenbewegungen der Per­ sonen erfaßt werden, wobei nur dann nach einem Sprachsignal gesucht wird, wenn eine Lippenbewegung detektiert wird. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird diesbezüglich auf die deutsche Patentanmeldung P 199 62 218 verwiesen, die ein derartiges System und die zugehörige Hardware beschreibt.
Andere Varianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Be­ schreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläu­ tert.
Es zeigen:
Fig. 1 das bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen aktiven Geräuschunterdrückungssystems als Blockschaltbild,
Fig. 2 einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs mit dem er­ findungsgemäßen Geräuschunterdrückungssystem sowie
Fig. 3 einen Kraftfahrzeuginnenraum mit dem erfindungsge­ mäßen Geräuschunterdrückungssystem.
Das in Fig. 1 als bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Form eines Blockschaltbildes dargestellte, aktive Geräuschunterdrü­ ckungssystem dient in einem Kraftfahrzeug zur Unterdrückung von Störgeräuschen. Zur Vereinfachung ist das Geräuschunter­ drückungssystem hier lediglich für einen Hörer 1 dargestellt; jedoch kann ein entsprechendes Geräuschunterdrückungssystem für jeden Fahrzeuginsassen vorgesehen werden.
Zur Erfassung der zu unterdrückenden Störgeräusche weist das Geräuschunterdrückungssystem zwei Mikrofone 2.1, 2.2 auf, die seitlich neben dem jeweiligen Ohren des Hörers 1 in einer Kopfstütze 3 des Fahrzeugsitzes angebracht sind. Ausgangssei­ tig sind die Mikrofone 2.1, 2.2 über zwei Eingangsverstärker 4.1, 4.2 mit einer Signalanalyseeinheit 5 einer Steuereinheit 6 verbunden, wobei die Signalanalyseeinheit 5 die Aufgabe hat, die akustischen Äußerungen des Hörers 1 von den Störge­ räuschen zu trennen, damit die akustischen Äußerungen des Hö­ rers 1 von dem Geräuschunterdrückungssystem nicht unterdrückt werden, da andernfalls ein Gespräch der Fahrzeuginsassen er­ schwert wäre. Die Signalanalyseeinheit 5 ist deshalb über ei­ nen weiteren Eingangsverstärker 7 mit einem weiteren Mikrofon 8 verbunden, das vor dem Hörer 1 im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und somit primär die akusti­ schen Äußerungen des Hörers 1 aufnimmt. Die Signalanalyseein­ heit 5 trennt dann aus den Signalen der beiden Mikrofone 2.1, 2.2 die Signalanteile heraus, die den akustischen Äußerungen des Hörers 1 entsprechen. Hierzu verwendet die Signalanalyse­ einheit 5 den sogenannten DUET-Algorithmus (DUET - degenerate unmixing estimation technique) und gibt ausgangsseitig das Störgeräusch NL am linken Ohr des Hörers 1 sowie das Störge­ räusch NR am rechten Ohr des Hörers 1 an eine nachgestaltete Kontrolleinheit 9 weiter.
Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße, aktive Geräuschun­ terdrückungssystem einen optischen Sensor 10 auf, der vor dem Hörer 1 in einem seitlichen Dachholm 11 montiert ist und den Hörer 1 aufnimmt. Das von dem optischen Sensor 10 erfaßte Bild wird einer Auswertungseinheit 12 zugeführt, die daraus die Position sowie die Ausrichtung des Kopfes des Hörers 1 berechnet, damit die gegenphasigen Schallsignale NL, NR ent­ sprechend der tatsächlichen Position des Kopfes des Hörers 1 berechnet werden können.
Die Kontrolleinheit 9 berechnet aus den Störgeräuschsignalen NL, NR und der Position des Hörers 1 gegenphasige Schallsignale NL, NR und leitet diese über zwei Ausgangsverstärker 13.1, 13.2 an zwei Lautsprecher 14.1, 14.2 weiter, die seit­ lich neben den Ohren des Hörers 1 in der Kopfstütze 3 ange­ bracht sind, so dass sich in den Ohren des Hörers 1 die ge­ genphasigen Schallsignale NL bzw. NR mit den Störgeräuschen NL bzw. NR überlagern, was zu einer deutlichen Abschwächung der Störgeräusche NL, NR führt.
Bei einer Bewegung des Kopfes des Hörers wird darüber hinaus die gesamte Kopfstütze 3 mit den Mikrofonen 2.1, 2.2 und den Lautsprechern 14.1, 14.2 der Bewegung nachgeführt, damit ein möglichst geringer Abstand zwischen den Ohren des Hörers 1 und den Lautsprechern 14.1, 14.2 besteht. Dies ist vorteil­ haft, da die erfindungsgemäße aktive Geräuschunterdrückung bei einem möglichst geringen Abstand zwischen den Ohren des Hörers 1 und den Lautsprechern 14.1, 14.2 am besten funktio­ niert. Hierzu ist die Kontrolleinheit 9 ausgangsseitig mit einem mechanischen Stellglied 15 in Form mehrerer Elektromo­ toren verbunden, welche die Kopfstütze 3 der Position bzw. Ausrichtung des Kopfes des Hörers 1 nachführen.
Optional kann auch das Mikrofon 8 von einem weiteren mechani­ schen Stellglied 16 der Bewegung des Kopfes des Hörers 1 nachgeführt werden, wobei das Stellglied 16 ebenfalls von der Kontrolleinheit 9 angesteuert wird.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Aus­ führungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsge­ mäßen Gedanken Gebrauch machen und ebenfalls in den Schutzbe­ reich fallen.

Claims (10)

1. Aktives Geräuschunterdrückungssystem zur Unterdrückung der von einem Hörer (1) wahrgenommenen Störgeräusche, insbesonde­ re zur Geräuschunterdrückung in einem Kraftfahrzeug, mit
mindestens einem ersten Mikrofon (2.1, 2.2) zur Erfassung der Störgeräusche,
mindestens einem, im Bereich des Hörers (1) angeordneten Lautsprecher (14.1, 14.2) zur Erzeugung eines gegenüber den Störgeräuschen gegenphasigen Schallsignals,
einer eingangsseitig mit dem Mikrofon (2.1, 2.2) und aus­ gangsseitig mit dem Lautsprecher (14.1, 14.2) verbundenen Steuereinheit (5, 6, 9) zur Erzeugung des gegenphasigen Sig­ nals in Abhängigkeit von den Störgeräuschen,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erfassung der räumlichen Position und/oder der Aus­ richtung des Kopfes des Hörers (1) ein Sensor (10) vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit (5, 6, 9) eingangsseitig mit dem Sensor (10) verbunden ist, um das gegenphasige Schallsignal in Abhängigkeit von der Position und/oder Ausrichtung des Hö­ rers (1) zu erzeugen.
2. Geräuschunterdrückungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) zur Erfassung der Position und/oder der Ausrichtung des Hörers (1) ein optischer Sensor, ein Ultra­ schall-Sensor, ein kapazitiver Sensor, ein induktiver Sensor oder ein Radarsensor ist.
3. Geräuschunterdrückungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Position und/oder Ausrichtung des Lautsprechers (14.1, 14.2) für das gegenphasige Schallsignal ein erstes mechanisches Stellglied (15) vorgesehen ist.
4. Geräuschunterdrückungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (5, 6, 9) ausgangsseitig mit dem ersten Stellglied (15) verbunden ist, um die Position und/oder Aus­ richtung des Lautsprechers (14.1, 14.2) in Abhängigkeit von der Position und/oder Ausrichtung des Hörers (1) zu einzu­ stellen.
5. Geräuschunterdrückungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lautsprecher (14.1, 14.2) in eine Kopfstütze (3) ei­ nes Sitzes eingebaut ist und das erste Stellglied die Kopf­ stütze (3) in Abhängigkeit von der Position und/oder Ausrich­ tung des Kopfs des Hörers (1) einstellt.
6. Geräuschunterdrückungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der akustischen Äußerungen des Hörers (1) mindestens ein zweites Mikrofon (8) vorgesehen ist, wobei das zweite Mikrofon im Bereich des Hörers (1) angeordnet ist.
7. Geräuschunterdrückungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein mechanisches, zweites Stellglied (16) vorgesehen ist, welches das zweite Mikrofon (8) einer Bewegung des Kopfes des Hörers (1) nachführt.
8. Geräuschunterdrückungsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mikrofon (2.1, 2.2) und das zweite Mikrofon (8) mit einer Signalanalyseeinheit (5) verbunden ist, welche die Störgeräusche von den akustischen Äußerungen des Hörers (1) trennt.
9. Geräuschunterdrückungssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanalyseeinheit (5) nach dem DUET-Algorithmus o­ der MUSIC/ESPRIT-Algorithmus arbeitet.
10. Geräuschunterdrückungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ohr des Hörers (1) zur Erfassung der Störgeräusche jeweils ein Mikrofon (2.1, 2.2) und zur Erzeugung eines ge­ genphasigen Schallsignals jeweils ein Lautsprecher (14.1, 14.2) zugeordnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10244992A1 (de) * 2002-09-26 2004-04-01 Conti Temic Microelectronic Gmbh Raumüberwachungssystem zur Erfassung von Objekten in einem Raum
EP1868412A2 (de) * 2006-06-13 2007-12-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Lautsprecheranordnung zur gerichteten Beschallung eines Kraftfahrzeugsitzes
DE102017109060A1 (de) * 2017-04-27 2018-05-17 Thyssenkrupp Ag Aufzugsvorrichtung mit einer Aufzugskabine mit einem System zum Unterdrücken von Geräuschen in einer Aufzugskabine
EP3614374A1 (de) 2018-08-22 2020-02-26 recalm GmbH Geräuschreduzierungssystem und verfahren zur aktiven kompensation von störgeräuschen
CN112331173A (zh) * 2020-10-26 2021-02-05 Tcl通力电子（惠州）有限公司 车内降噪方法、控制器和车载枕头和计算机可读存储介质
DE102022205309A1 (de) 2022-05-27 2023-11-30 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Verfahren zum Betrieb eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs
JP7439649B2 (ja) 2020-06-01 2024-02-28 トヨタ紡織株式会社 乗物用ヘッドレスト

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989011841A1 (en) * 1988-06-07 1989-12-14 Noise Cancellation Technologies, Inc. Sound attenuation system for personal seat
DE19531402C2 (de) * 1995-08-26 1999-04-01 Mannesmann Sachs Ag Vorrichtung und Verfahren zum Beeinflussen von Schwingungen in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs und Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen von Defekten an einem Kraftfahrzeug

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989011841A1 (en) * 1988-06-07 1989-12-14 Noise Cancellation Technologies, Inc. Sound attenuation system for personal seat
DE19531402C2 (de) * 1995-08-26 1999-04-01 Mannesmann Sachs Ag Vorrichtung und Verfahren zum Beeinflussen von Schwingungen in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs und Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen von Defekten an einem Kraftfahrzeug

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10244992A1 (de) * 2002-09-26 2004-04-01 Conti Temic Microelectronic Gmbh Raumüberwachungssystem zur Erfassung von Objekten in einem Raum
EP1868412A2 (de) * 2006-06-13 2007-12-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Lautsprecheranordnung zur gerichteten Beschallung eines Kraftfahrzeugsitzes
DE102006049543A1 (de) * 2006-06-13 2007-12-20 Volkswagen Ag Lautsprecheranordnung zur gerichteten Beschallung eines Kraftfahrzeugsitzes
DE102017109060A1 (de) * 2017-04-27 2018-05-17 Thyssenkrupp Ag Aufzugsvorrichtung mit einer Aufzugskabine mit einem System zum Unterdrücken von Geräuschen in einer Aufzugskabine
EP3614374A1 (de) 2018-08-22 2020-02-26 recalm GmbH Geräuschreduzierungssystem und verfahren zur aktiven kompensation von störgeräuschen
US10832648B2 (en) 2018-08-22 2020-11-10 recalm GmbH Noise reduction system and method for actively compensating background noises
JP7439649B2 (ja) 2020-06-01 2024-02-28 トヨタ紡織株式会社 乗物用ヘッドレスト
CN112331173A (zh) * 2020-10-26 2021-02-05 Tcl通力电子（惠州）有限公司 车内降噪方法、控制器和车载枕头和计算机可读存储介质
CN112331173B (zh) * 2020-10-26 2024-02-23 通力科技股份有限公司 车内降噪方法、控制器和车载枕头和计算机可读存储介质
DE102022205309A1 (de) 2022-05-27 2023-11-30 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Verfahren zum Betrieb eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs

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